Il metaboloma circadiano umano

                                                                                                                                           

 

NICOLE CARDON

 

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno X – 11 febbraio 2012.

Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento rientra negli oggetti di studio dei soci componenti lo staff dei recensori della Commissione Scientifica della Società.

 

 

[Tipologia del testo: RECENSIONE]

 

L’orologio circadiano umano è alla base dell’orchestrazione di molti aspetti della fisiologia, e la compromissione delle sue funzioni è stata implicata in molte patologie, dalle neoplasie maligne alle sindromi metaboliche e al diabete. La ricerca in questo campo ha fornito molti dati di conoscenza, dai quali si desume che certamente il metabolismo e la funzione dell’orologio circadiano sono legati al livello trascrizionale, ma non è chiaro se questi effetti sono sotto il controllo diretto dell’orologio o sono mediati dai cicli riposo-attività e dalla temporizzazione dell’assunzione del cibo.

Per cercare di chiarire questa questione, Robert Dallmann e colleghi hanno studiato il metaboloma umano in condizioni particolari, che hanno favorito l’eliminazione di fattori in grado di alterare il valore degli esiti (Dallmann R., et al. The human circadian metabolome. Proceedings of the National Academy of Science USA [Epub ahead of print doi:10.1073/pnas.1114410109], 2012).

Gli autori dello studio sono esperti di studi cronobiologici e provengono dal Chronobiology and Sleep Research Group, Institute of Pharmacology and Toxicology, University of Zurich (Svizzera), e dal Centre for Chronobiology, Psychiatric Hospital of the University of Basel (Svizzera).

Si ricorda che il termine metaboloma[1] è stato coniato in analogia con termini quali genoma, ossia l’insieme dei geni di un organismo, proteoma, cioè l’insieme di tutte le proteine, lipidoma, trascrittoma, e così via, e sta ad indicare l’insieme di tutti i metaboliti, dagli intermedi metabolici alle molecole di segnalazione, che prendono parte ai processi vitali di un organismo vivente in un determinato intervallo temporale che corrisponde all’epoca in cui si effettua il saggio. La metabolomica costituisce una nuova branca specializzata della biochimica, che indaga un insieme altamente dinamico, in grado di riflettere le variazioni dell’espressione genica, della regolazione trascrizionale e dell’adattamento del metabolismo a condizioni ambientali, fasi vitali e stati patologici. Ben si comprende quanto tale approccio si addica alle esigenze della ricerca cronobiologica. 

L’indagine condotta dai cronobiologi svizzeri ha analizzato il metaboloma del plasma sanguigno e della saliva in diverse ore della giornata. Per minimizzare gli effetti indiretti, i soggetti che hanno partecipato alla ricerca come volontari, sono stati tenuti in una routine costante di 40 ore di postura forzata, illuminazione costante, pasti isocalorici con precise cadenze orarie e privazione di sonno.

In queste condizioni è risultato che circa il 15% di tutti i metaboliti identificati nel plasma e nella saliva erano sotto il controllo circadiano, in particolare gli acidi grassi del plasma e gli aminoacidi della saliva.

Presi nel complesso, i dati emersi da questo studio, per il cui dettaglio si rimanda al testo del lavoro originale, suggeriscono un forte effetto diretto dell’orologio circadiano endogeno su numerose vie metaboliche umane; un effetto che appare indipendente dal sonno e dalla nutrizione. Infine, i ricercatori hanno identificato numerose piccole molecole come potenziali biomarkers nell’uomo della fase circadiana e della “pressione” del sonno.

 

L’autrice della nota ringrazia la dottoressa Floriani per la correzione della bozza e invita alla lettura delle recensioni di lavori di argomento connesso che compaiono nelle “Note e Notizie” (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA” del sito).

 

Nicole Cardon

BM&L-11 febbraio 2012

www.brainmindlife.org

 

 

 

 

_____________________________________________________________________________________________________________________

 

La Società Nazionale di Neuroscienze BM&L-Italia, affiliata alla International Society of Neuroscience, è registrata presso l’Agenzia delle Entrate di Firenze, Ufficio Firenze 1, in data 16 gennaio 2003 con codice fiscale 94098840484, come organizzazione scientifica e culturale non-profit.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



[1] Il primo impiego del termine “metabolome” si fa risalire ad un lavoro di analisi funzionale sistematica del genoma del lievito: Oliver S. G., et al., Trends Biotechnol 16 (9): 373-378, 1998.